Воздух для двигателя. Давление турбо наддува. Помпаж.
В этой статье рассмотрены и консолидированы следующие вопросы ...
Сколько должна давить турбина ...
Дополнительные источники турбо знаний ...
Как проверить объем масла из сапуна ...
Залегание и раскоксовка поршневых колец ...
Турбо Помпаж ... Срыв потока ... Турбулентность ...
Термодинамика турбин ... Термодинамические процессы ...
Резонанс турбонагнетателя ...
Управление дизелем с VGT и EGR ...
Контроль турбонаддува ...
Диагностика привода VGT с EGR на стенде ...
Размеры крыльчатки и валов турбин ...
Двигатель атмосферный vs турбированный ... Air / Fuel Ratio ...
Таблица перевода атмосферного давления и высоты над уровнем моря, с масштабированием ...
Практические турбонаддувные пересчеты.
При автодиагностике турбин бензиновых и дизельных двигателей или при проверке работоспособности турбо компрессоров / нагнетателей сжатого воздуха легковых и грузовых автомобилей, по идее нужно ответить на 2 основных вопроса : ...
- система отсчета ; с какого значения начинается измерение давления турбо наддува : с нуля, или - с привязкой к атмосферному давлению ...
- порядок отчета ; диапазон измеряемого давления и предел наддува, максимально развиваемый турбо агрегатом ...
В принципе, этих параметров - достаточно, чтобы понять, насколько хорошо надувает турбокомпрессор ... И именно различие в системах исчислений - предполагает, что фактические значения вычисляются используя определенные расчеты и пересчеты ... Ведь, по сути - измеряется : не собственно давление наддува, а - давление газов в цилиндрах двигателя, за вычетом 15% - 20% процентов потерь на сопротивление впускного коллектора (включая элементы газо / распределительного механизма ГРМ) ...
Именно - воздух, как давление атмосферы окружающей среды Земли - этот тот параметр, которым не в силах управлять - никто, кроме самой Природы ... Поршень цилиндра двигателя, опускаясь вниз - создает разрежение ... Но, не это разрежение - втягивает воздух (когда ладонь руки начинает прилипать в сторону зоны низкого давления), а силы давления атмосферы (на уровне моря) : 14,7 Psi или 100 КПа (технический ноль атмосферного довления), равно как 760 мм. ртутного столба, что является одним и тем же измерением силы сдавливания - начинают прижимать руку к отверстию, пытаясь ворваться внутрь камеры сгорания и выровнять образовавшуюся пустоту - с соответствии с окружающей средой (Природа - не любит пустоты) ...
Итак, воздух, и сам - неплохо наполняет цилиндры ... Но мы - хотим большего : компенсировать потери сопротивления впуска и еще немного накинуть прессуре - для лучшего наполнения цилиндров, чтобы получить - ещё больше мощности ... И, в этом случае, турбонагнетатель - играет важную роль для пропорциональной добавки массовой доли окислителя / кислорода при приготовлении топливо / воздушной смеси, согласно оборотам двигателя, применяемой нагрузке на мотор, калибровки топливоподачи форсунок механического ТНВД или прошивке карты впрыска электронного блока управления инжекторами ...
Используя минимум входных данных - относительно легко просчитать максимальные рабочие характеристики турбо агрегата и сравнить их - с текущими ... В то же время - неимоверно тяжело указать на исправность или дефект турбонаддува в нижне / среднем рабочем диапазоне, особенно с учетом всех просчитываемых переменных параметров ЭБУ, когда при значении давления наддува 35 - 70 - 100 КПа - оно отличается от нормального в большую или меньшую сторону ... Никакая ошибка, при этом - может не фиксироваться, однако, влияние отклонения на тягу - нельзя недооценивать тактильными внешними ощущениями, также наблюдаемые, как : вялый газ, недостаток мощности при разгоне, дымление и перерасход топлива ...
Просто - замечательно, когда производитель дает опорный расчетный параметр, который легко сравнить с текущим и сделать соответствующие правильные выводы ... Но, чаще всего, такая возможность - не только отсутствует в компьютерной электронной диагностике, но также и найти элементарные базовые опорные и сравнительные характеристики, становится - очень большой проблемой ... Эти моменты затрудняют диагностику турбонаддува, вынуждая производить дополнительные перерасчеты и вычисления ...
Особо отдельно следует упомянуть о внешних системах управления турбоагрегатами, такими, как : клапана ограничения наддува вестигейт и блу-офф, электронно / механические (пневмо) регуляторы VGT турбин с изменяемой геометрией и вспомогательные функции систем EGR рециркуляции выхлопных газов, влияющие на эффективность работоспособности турбокомпрессоров ... Множество систем двигателя, напрямую или косвенно взаимовлияющие друг на друга - подчиняются единой цели и задаче максимально точно синхронизировать общую работу оркестра ДВС с результирующей подачей объема топлива в цилиндры, обеспечивая заданные производителем нормативы мощности, экономичности и токсичности ...
Сколько должна давить турбина.
При всех прочих условиях, на давление турбонаддува будут влиять ... Исправность и износ самого агрегата и его комплектующих ... Утечки в трубопроводах и компонентах (включая прокладки коллекторов) ... Техническое состояние мотора : компрессия, регулировка ГРМ, исправность топливной системы, проходная чистота выхлопного тракта / глушителя ... Как уже упоминалось ранее о невозможности указания опорных значений, использовать эталон 35 КПа / на 1200 об. мин - нецелесообразно, так как : не так важно сколько дует турбо на повышенном ХХ (вхолостую), как - сколько нагнетается при полной нагрузке и при движении в гору на подъем ... А, это - совершенно не одни и те же значения ...
Механические турбоагрегаты двигателя Detroit Diesel S60 engine настроены на максимальное давление 2,4 bar ... Полное давление в двигателе для приборов индицирующих показания от 0 = плюс одна атмосфера ... Фактическое давление турбины для индикаторов, работающих по атмосферному давлению = минус одна атмосфера ... Собственно, атмосферное давление нужно знать, чтобы иметь привязку к начальному опорному отношению воздух / топливо (Air / Fuel Ratio), влияющему на содержание кислорода в составе горючей смеси (также - напрямую зависимое от множества метео / физических факторов : высота над уровнем моря, температура, влажность, и т.д.) ...
Электро / пневматические VPOD VGT turbo с EGR 14L - уже могут создавать 3 bar избытка воздуха, нивелировать турбояму и эффективнее управлять скоростью нагнетания ... Такие турбоагрегаты подлежат настройке процедурой предварительной регулировки ...
Предупреждение: Никогда не пытайтесь настроить стоп-винт конечного положения, так как он имеет заводскую регулировку и попытки отрегулировать его - могут привести к повреждению двигателя ...
Что объединяет двигатель Cummins ISX, и грузовые автомобили Volvo, International (Navistar), Iveco и Scania (и некоторые другие марки) ? ... Одним из основных камней преткновения - является типичный агрегат турбонаддува Holset Hx5xx, с электронно / пневматическим управлением, вызывающий наибольшее недоумение принципа работы и жаркие споры о способе выявления причин неисправности потери мощности, низкого давления наддува, пере / наддува и высокого расхода топлива (снижения топливной экономичности) ...
... происходит от слияния фамилий ее основателей : HOLmes и CroSET ... Компания Holset активно участвовала в разработке и производстве компонентов двигателей для тяжелых условий эксплуатации и с 1950 гг. включилась в проекты, поддерживающие стремительный рост применения турбонаддува в коммерческих дизельных двигателях ... Примерно с 1990-х годов, Holset известен, как : Cummins Turbo Technologies ... Турбокомпрессоры Holset являются важным элементом успеха двигателей марки Cummins во всем мире ... Турбонаддув Holset, помимо двигателей марки Cummins - применяются во многих коммерческих приложениях, включая : Volvo, Iveco, Detroit Diesel и Scania ... Однако, долгое время, информация о способах диагностики отклонения наддува воздуха турбо агрегатов с электро / пневматическим управлением - была на уровне букваря 1 класса (то есть : знание букв и чтение по слогам - простейших предложений) ...
Несмотря на то, что турбина Holset Hx5xx может развивать 3,5 - 5 bar максимального паспортного сжатия (опять же неясно, в каких единицах указано данное измерение) - в основном оно ограничено на уровне 2,4 bar применения в автомобильных двигателях ...
И - наоборот, достаточно шустрый и экономичный движок Mercedes MBE4000 оборудован заведомо уменьшенной турбинкой, без всякого электронного или механического управления, которая априори - не может передуть мотор (что является одной из известных проблем турбонаддува), и её нагнетание находится в пределе 1,7 - 1,9 bar ... Больший акцент в сторону атмосферного двигателя - облегчает конструкцию и способствует лучшей топливной экономичности ...
В любом случае, мотор, настроенный для работы в турбонаддувном исполнении - не будет генерировать заданной мощности при наддуве менее 1,6 bar - то есть, не поедет от слова совсем ... Но выявить этот трабл - задача не из легких, в основном решаемая при использовании динамометра ... На нижнем ряду и нескольких скоростях верхнего ряда - может помешать искусственное ограничение крутящего момента для защиты трансмиссии ... Большой помехой может стать и значение нагрузки на двигатель, пропорциональное ускорению ... Для проверки значения наддува на ровной дороге, как правило - используется режим переключения с предпоследней на последнюю передачу и газ в пол ; иначе - ускорение на подъем, при движении в гору с полной нагрузкой ... Обычно, исправные автомобили, с половиной веса груза от максимального - без труда преодолевают довольно суровые подъемы на последней передаче ...
Дополнительные источники турбо знаний.
Проверяющего, как минимум, должен удовлетворить - тест на турбо продувочном стенде, который по отзывам на оборудование для малых ремонтных мастерских - не может раскрутить турбины выше 70% ... Хорошее стендовое оборудование для диагностики турбин на OEM уровне производителей (с объемом продувки до 50 и более турбин в день) - дорого и не распространено ... Хорошим показателем - может считаться тест мощности на динамометрическом стенде ...
... Это включает в себя большинство магазинов автозапчастей и дилеров тяжелых грузовиков ... Однако многие специализированные независимые дистрибьюторы турбонагнетателей нанимают по крайней мере одного старшего техника, обученного анализу отказов ... Для многих людей - сама идея, рассказать, какая часть катастрофического отказа была причиной, вызывает крайнее недоумение ... Однако так же, как медицинские эксперты могут провести вскрытие трупа, чтобы определить причину смерти, обученный техник может проанализировать компоненты турбокомпрессора и обнаружить вероятную причину неисправности ... Таким образом, анализ отказов может быть неоценимым для помощи в исправлении условий и, следовательно, во избежание повторного отказа ...
... можно выяснить, как отличается базовая модель турбины - при установке на разные марки грузовиков, с различными системами управления ...
Holset Hx5xx турбо VGT актуатор изменяемой геометрии, зависимость хода штока от управляющего давления клапана регулятора.
Эта диаграмма - является графиком ответной реакции пружин актуатора - на прилагаемое усилие управляющего давления ... Расстояние в миллиметрах - от плоскости актуатора до границы стыка штока - с кольцевым креплением (до верха наружного диаметра кольца ; чтобы не искать центр на оси) ... Пример измерен - на новом приводе, однако : сама, точность установки изменяемой геометрии - не подтверждена, поэтому график можно рассматривать как - относительный, пока не будет доказано обратное ... Также : не учитывается противодавление выхлопных газов двигателя и развиваемая, ими - выталкивающая сила, противодействующая силе нажатия штока (то есть - его фактической длине выдвижения) ...
Одним из достойных примеров мало-мальски грамотного объяснения сути - может стать предложенный видео материал ... Однако, лично я - не рекомендовал бы, сломя голову - слепо верить изложенным инструкциям и варварским методом откусывать, сжимать и плющить бедную и несчастную пружинку ... И, вот почему : целый конструкторский отдел (длиной в 100 окон, 3 этажа) - тестировал, адаптировал и согласовывал переменные зависимости взаимодействия компонентов на турбо карте, чтобы получить приемлемые и оптимальные характеристики системы в целом ...
...
Залегание поршневых колец ... Раскоксовка двигателя ...
... шланг в бутылку, двигаться 15 км = не более 10 грамм ... поможет проверить износ / залегание поршневых колец, избыточные картерные газы, попадание масла во впуск и турбину ... Я не могу сказать, поможет ли раскоксовка колец поршней цилиндров двигателя на снижение расхода масла и увеличение компрессии ... Если это залегание колец - да, однозначно ; иначе - реанимация не поможет ... Так, что - 50% / 50% (изначально нельзя достоверно определить) ...
Дополнительные материалы для ознакомления : ...
Двигатель, Турбонаддув, Системы автомобиля (справочник авто советов) ...
Нагрузка на двигатель - как влияет ...
Чип-тюнинг ЭБУ, ECU, ECM ...
Турбо Помпаж. Срыв потока. Турбулентность.
Следующие видео - немного прояснят один из мало изученных феноменов, встречаемых при ремонте, обслуживании и эксплуатации автомобилей и грузовиков, но тем не менее - явно преподаваемый урок в школах подготовки мастеров морского и авиа летного дела ... А, именно - помпаж турбонагнетателя ... Серьезно, я не припомню случаев встречи с помпажем турбин автомобильных двигателей, да и руководства по ремонту автомобилей и грузовиков - практически никак не упоминают проявление этого явления ...
Что такое помпаж турбины ? - это срывной режим работы turbo агрегата, нарушение газодинамической устойчивости его работы, противоток газов, резкое падение тяги и появление вибрации, ведущей к само / разрушению ... Другими словами, это - резкие колебания, пульсации напора и расхода ... А что такое турбулентность ? - это течение жидкости или газов, с образованием нелинейных фрактальных волн / сил, возмущающих среду - при увеличении скорости течения ... А, что такое : срыв потока с крыла / лопасти ? - это неконтролируемое нарушение баланса процессов ламинарного и турбулентного характеров движении газа или жидкости - относительно обтекаемого тела ...
... Суть видео : морской двигатель MAN stx ... Дали нагрузку - турбина начала помпажировать ... До плановой замены форсунок оставалось 300 рабочих часов (12 с половиной дней), поэтому - механики не стали париться и тупо намахнули все форсы, прогнали по тестам ... Не помогло - помпаж не ушел ... Либо - форсунка нерабочая попалась / либо - насос ТНВД высокого давления моросит ... В итоге : причина помпажа турбины была найдена в самой турбине ... После ее разборки, для проверки состояния кольца геометрии и лопаток - выяснилось, что они были закоксованы обильным слоем нагара и воздушный поток выхлопных газов - срывался с них ... Но, на мой взгляд, кокс и сажа - это следствие, а причины = качество топлива + форсунки + масло + недостаток наддува ... Это - первичные ; можно - и глубже копнуть ...
... Для подготовки морских механиков на примере движка Volvo Penta (морское и индустриальное применение) ... Помпаж двигателя - это не просто лекция, а тема одного из вопросов гос / экзамена ... На самом деле, помпаж идет - не двигателя, а турбины ... В основном (по учебникам) - начинается помпаж компрессорной части ... Примечание : как мы уже знаем из предыдущего видео, и турбинной - тоже ... Помпаж турбины опасен вибрацией и само / разрушением турбины ... Причины помпажа ... Засорение интеркулера ... Нарушение топливной аппаратуры форсунок / ТНВД ... Длительная работа двигателя на холостом ходу ... Низкая температура выхлопных газов с образованием сажи и кокса - без естественного само / выгорания ... Неисправность / износ компонентов ГРМ / кулачков распредвала ...
Далее Борис Дизель - рассказывает, как восстановить распредвал и сделать цементацию восстановленной формы кулачка ... Это весьма интересная и полезная информация - включает два способа ... Первый : науглероживание поверхностным слоем металла ... Углерод - это самый твердый металл на Земле, поучает студентов Борис Дизель ... Примечание : Углерод / Carboneum - является четырехвалентным неметаллом, то есть имеет четыре свободных электрона для формирования ковалентных химических связей ... Однако - действительно, углерод занимает первые места по твердости
... # Фуллерит (до 310 ГПа), полимеризованная аллотропная модификация углерода (оставляет царапины на алмазе) ... Самое твердое вещество, известное науке на данный момент ...
# Лонсдейлит (до 152 ГПа), аллотропная модификация углерода, во многом похожая на алмаз, вероятно образован из графита ...
# Вюртцитный нитрид бора (до 114 ГПа), тверже, чем кажется : в момент приложения нагрузки - твердость вырастает на 78% ...
# Наноструктурированный кубонит (до 108 ГПа), также известный, как эльбор, боразон, кингсонгит ... Синтезирован, твердость близка к алмазу ... Чем меньше зерна кристаллов - тем тверже ...
# Алмаз, минерал, кубическая аллотропная форма углерода (эталон твердости на Земле, 80 - 90 ГПа) ...
# Нитрид углерода-бора (до 76 ГПа), экспериментальный синтез сверхтвердых материалов ...
# Карбид бора (до 72 ГПа) с введением ионов аргона в кристаллическую решетку ... Естественная твердость = 49 ГПа ...
# Бор-углерод-кремний (до 70 ГПа), чрезвычайно устойчивый к химическому воздействию и высокой температуре ...
# Борид магния-алюминия (до 51 ГПа), низкий коэффициент трения скольжения (работа без смазки), высокая стоимость / дорогой ...
# Диборид рения (до 48 ГПа), при увеличении нагрузки значение твердости резко падает ...
# Монокристаллический субоксид бора (до 45 ГПа), явно демонстрирует свойства керамики : высокая прочность, химическая инертность, устойчивость к истиранию ...
Способность углерода образовывать полимерные цепочки порождает огромный класс органических и неорганических соединений, позволяя ему принимать причудливые формы и обладать разными свойствами ... Одними, из наиболее известных примеров форм углерода - являются : древесный уголь, алмаз, графит, кокс, сажа ...
Литература, где известно и можно узнать, как обрабатывать / цементировать металл по марке - справочник Блинова, и другие учебные пособия по материаловедению ... Итак, первый способ : наварить кулачок распредвала, нагреть до температуры отпуска и остудить угле / кислотным огнетушителем ... Повторить процедуру 5 раз ... Второй способ : наварить кулачок распредвала, нагреть до температуры отпуска металла и неплавящимся угольным электродом (графитный стержень из батарейки) и указанной в справочнике силой тока прямой полярности - быстрыми движениями науглеродить поверхность, создав цементирующий слой ... Повторить процедуру 2 - 3 раза ... Известный срок службы восстановленного кулачка - от 2 до 10 лет ... Желательно использовать - не дешевый инверторный сварочник, а хороший сварочный аппарат с выпрямителем ...
... Видео лекция на курсах, не то - пилотов, не то - авиа механиков ... Для чего на двигатель устанавливается турбо нагнетатель ? ... Для 1) обеспечения весового заряда и 2) обеспечения высотности ... Действительно, основная цель - не только (и не столько) увеличить мощность двигателя, как - компенсировать падение давления воздуха с высотой и недостаток кислорода, которые обычно испытывают все атмосферные двигателя ...
Под весовым зарядом понимают поступившее в цилиндр количество топливовоздушной смеси, готовое к сжиганию, и - напрямую влияющее на мощность двигателя ... Фактический весовой заряд зависит от коэффициента наполнения, обычно принимаемым за сопротивление впускного тракта ... Однако, коэффициент наполнения - напрямую зависит и от давления окружающей среды, и от сопротивления выхлопу, не позволяющему полностью очистить цилиндр ... Недозаряд цилиндров горючей смесью - явно снижает мощность двигателя ...
В настоящее время центробежные турбонагнетатели - заменяются осевыми ... На примере обтекания лопаток крыльчатки - показан треугольник скоростей потока газов, его зависимость на разных режимах работы двигателя (отличных от номинального) и объясняется суть помпажа : вихревое / срывное обтекание лопаток компрессора, то есть - не расчетный режим, сопровождающийся пульсацией воздуха ... Угол наклона лопаток колеса ставится под направление, рассчитанное в треугольнике скоростей для номинального режима работы двигателя ... Профиль лопаток - выбирается наиболее аэродинамически выгодный, чтобы снизить сопротивление потоку и исключить его срыв с лопасти / помпаж ...
Основной причиной помпажа является искажение треугольника скоростей ... Колебания лопаток, спровоцированные движением газов при помпаже - наиболее увеличиваются при возникновении резонанса, ускоряя возможный обрыв лопаток и прочие повреждения ... Признаки помпажа ... Колебания или снижение оборотов turbo нагнетателя ... Резкий рост температуры газов ... Повышенный уровень вибрации ... Нехарактерный звук работы двигателя : высокого тона или с низкочастотными ударами ...
Меры предупреждения помпажа, конструктивные : точные инженерные расчеты ; изменяемая геометрия ; перепуск части сжатого воздуха в атмосферу ; вращение разных колес - с разной скоростью ; автоматическое дозирование топлива при изменении режима ...
Термодинамика турбин. Термодинамические процессы.
... Конечно, рассматривая автомобильные турбоагрегаты - мы говорим о простых конструкциях нагнетания давления в 2 - 3 атмосферы ... Рассматриваемые в видео многоступенчатые газо / турбинные двигателя - жмут на входе в камеру сгорания по 30 атмосфер ... Несмотря на увеличенные мощности, давления и температуры - работа всех тепловых двигателей основана на подводе тепла ... И обычный автомобильный турбонагнетатель - не является исключением, работая на температуре потока выхлопных газов ...
Современное газотурбиностроение пришло к выводу, что нужно строить самые простые установки ... Есть четкая зависимость затрат мощности на сжатие газа от температуры газа ... В частности - проблемой газотурбинных установок является летнее повышение температуры и требуется тратить на сжатие в компрессоре - больше энергии ... Для повышения КПД в термодинамическом цикле турбо агрегата - используется регенерация выхлопных газов ... Повышение температуры в камере сгорания - позволяет экономить топливо на ее разогрев ... Регенерация - это очевидный эффект, но дорогостоящий и не надежный, поэтому - не прижился ...
Другие эффекты ... Промежуточный охладитель, между компрессорами низкого и высокого давления ; снижение затрат на компрессор дает больше КПД ... Две камеры подвода тепла ; процесс большего расширения более горячих газов - принесет больше полезной мощности ...
Однако, все turbo нагнетатели - контролируются по рабочей температуре выхлопных газов и при их превышении - турбина должна немедленно останавливаться ... Рабочая температура выхлопных газов у каждой турбины - своя ...
Термодинамика - это наука о закономерностях превращения энергии ... Многие циклы были основаны и до сих пор сравниваются с циклами паро / турбинных установок замкнутого цикла ... Современные разработки пытаются эффективно объединить газо / паро компрессоры с КПД выше 60% ... Однако, многие - эффективные, но сложные термодинамические циклы на бумаге - не нашли применения в жизни и воплощения на практике ... Простой цикл Брайтона / Джоуля - это термодинамический цикл, описывающий рабочие процессы турбинных двигателей с замкнутым контуром газообразного рабочего тела ... Однако, первоначально, инженер предложил этот цикл - для поршневого двигателя ...
В компрессорной секции происходит теоретический процесс адиабатного сжатия 3 - 4 ... Адиабатный термодинамический процесс происходит в системе, которая не обменивается теплотой с окружающим пространством ... При адиабатическом сжатии газа растут давление и температура - не только из-за уменьшения объема, но и из-за увеличения внутренней энергии ...
Изобарный подвод теплоты 4 - 1 ... Изобарический или изобарный термодинамический процесс - происходит в системе при постоянных давлении и массе газа ; отношение объема к температуре - постоянно ...
Адиабатный процесс расширения газов 1 - 2 в турбинной секции ... При адиабатном расширении газ совершает положительную работу и охлаждается ... Давление газа - уменьшается из-за увеличения объема, совместно с понижением температуры ... Показатель адиабаты имеет практическое значение, когда совершаемая работа - принуждает систему изменять свой объем ...
Считается, что нет компонентов, в которых происходит, изображенный на графике диаграммы - процесс 2 - 3 ... Это часть цикла для сохранения пара и его возвращения в цикл ... 2 - это выброс выхлопных газов в атмосферу, 3 - забор атмосферного воздуха ... Таким образом, 2 -3 происходит в атмосфере - условное изобарное охлаждение выхлопных газов ... Работа систем с замкнутым циклом 2 -3 более применяется на подводных лодках и - не применима в энергетике ...
Самым принципиальным моментом во всех циклах является - то, что расширение газов должно проводится в зоне более высоких температур, тогда расширение даст больше работы, чем - сжатие ... При этом компрессор потребляет от 30% до 50% процентов энергии расширения газов ...
Резонанс турбонагнетателя.
Мало кто задумается о проявлении эффекта явления резонанса - при рассмотрении вопросов неисправности турбо нагнетателя ... Что такое резонанс, определение : возбуждение колебаний одного тела - колебаниями другого, той же частоты ... А, также - ответное действие одного из двух тел, настроенных в унисон ... Расширим область познания и применения резонанса ... Способность усиливать звук (читай : физическое явление распространения упругих волн механических колебаний) - предметами, хорошо отражающими звуковые волны ... Еще о резонансе : частотно-избирательный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний - при совпадении внешнего воздействия с определенными значениями, характерными для данной системы ...
Мастерам известно, что - невозможно неправильно собрать, согласованные штифтом, выхлопную улитку турбины и картридж ... С другой стороны - что делать с турбинами, которые не имеют опорных сборочных меток ??? ... Турбину нельзя проверить при малых давлениях и объемах потоков газов, а тем более - настроить в резонанс ... Выхлопная улитка турбины имеет приливной язычок - резко изменяющий направление потока газов ... Попытки выполнить эту операцию (резонансного согласования потока газов с лопастями геометрии) на работающем двигателе (без специальных удерживающих устройств) - однозначно приведут к росту давления и скорости турбонагнетателя, срыву с кольцевых хомутов, располовиниванию и перекосу соосности - с катастрофическими последствиями для крыльчаток картриджа ... Эта операция должна выполняться - только на заводском турбо стенде ... Иначе - зачем, перед разборкой турбины, рекомендуют нанести метки обеспечения соосности для обратной установки ??? ...
Управление дизелем с VGT и EGR для снижения токсичности выхлопа.
... Управление дизельным двигателем c изменяемой геометрией турбонаддува дизельных двигателей для понижения уровня вредных выбросов ... Департамент машиностроения и экологической инженерии, Санта-Барбара, Калифорния ... Исследовательская лаборатория Ford Motor Company ... Департамент электротехники и информатики, Мичиганский университет ...
Многопараметрическая схема управления турбонаддувом предназначена для минимизации выброс оксидов азота NOx и образование дыма в дизельном двигателе c изменяемой геометрией турбонаддува VGT и рециркуляцей выхлопных газов системы EGR ... Оптимизация стабильного состояния в рабочей точке, где выбросы NOx и дымообразование тесно связаны и требуют совместного управления со стороны VGT и привода системы рециркуляции ОГ ...
Контроль турбонаддува с датчиком оборотов и электроклапаном Wastegate.
... Магистр электротехники ... Факультет электротехники, Университет Линчёпинга, один из крупнейших университетов Швеции ... Современный университет открыт на базе филиала Стокгольмского университета ... Контроль наддува с датчиком скорости турбонаддува и электрическим клапаном сброса давления ...
Целью этой диссертации является исследование возможности усовершенствования системы управления турбокомпрессорами в бензиновых двигателях путем введения измерения турбонагнетателя ... Также исследуется возможное улучшение управления от электрического привода перепускной заслонки по сравнению с традиционным пневматическим приводом ... Задача управления разделена на 3 подсистемы : регулятор давления наддува, регулятор турбонаддува и регулятор электропривода ... Процедура проектирования контроллеров - следует методу, основанному на модели, в котором используются имитационная модель двигателя и имитационная модель электрического привода ... Разработанный контроллер затем внедряется и оценивается в испытательной камере двигателя ... Результат диссертационной работы показывает, что электрический привод перепускной заслонки является предпочтительным, поскольку он обеспечивает постоянную скорость срабатывания и точное позиционирование, что способствует моделированию конструкции, требующей точного положения перепускной заслонки ... Хотя, целенаправленная структура контроллера, использующая измерение турбо-скорости - еще не может обеспечить более быстрое создание давления наддува (к концу дипломной работы) - использование датчика оборотов турбонаддува (в качестве обратной связи контроллера) - по-прежнему показывает потенциал для улучшения ЭБУ наддува и упрощения конструкции ЭБУ, поскольку измерение турбо скорости - может быстрее отражать давление наддува и менее чувствительно к возмущениям воздушного потока ...
Среди многочисленных формул теории расчетов турбонагнетателей - встречено любопытное упоминание о нормализации расчетной точки турбо скорости в показаниях на графике, где она строится по пиковым значениям - с небольшим смещением в сторону помпажа ... Аппроксимация кривой - применима и преимущества этого метода в том, что он очень прост в реализации и не требует оценки параметров ... Максимальные турбо-скорость и степень сжатия - единственно необходимые значения из карты компрессора ... Уставка давление наддува и признание того, что линия с нулевым уклоном - это самая высокая степень давления - для определенной турбо скорости ... И, следовательно, самая низкая турбо скорость - для определенной степени давления ... Это означает, что метод не должен переоценивать уставку турбонагнетателя и риск помпажа ...
Помпаж в авиации - срывной режим работы авиационного турбореактивного двигателя, нарушение газодинамической устойчивости его работы, сопровождающийся хлопками в газовоздушном тракте из-за противотока газов, дымлением выхлопа, резким падением тяги и мощной вибрацией, которая способна разрушить двигатель ... Помпаж турбокомпрессора - это нарушение в его работе, которые приводят к пульсациям давления на его выходе и ударным нагрузкам ... Воздушный поток, обтекающий лопатки рабочего колеса, резко меняет направление, и внутри турбины возникают турбулентные завихрения ... Турбулентные течения (бурные, беспорядочные) - форма течений жидкости или газа по неупорядоченным и сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями, движущимися с разной скоростью ... Малые завихрения усиливают друг друга, складываясь и создавая все более крупные завихрения, сопровождаемые зонами повышенного и пониженного давления ... Короче говоря, помпаж, это - анархия ... Лебедь, рак и щука ... Броуновское движение всемирной неупорядоченности, создаваемое тепловой разностью ... К помпажу приводит разница давления в трубопроводах, когда сила сопротивления сжатого воздуха во впускном коллекторе - превышает усилие по его сжатию (например : по причине неисправности интеркулера или турбинного колеса), создавая условия работы турбокомпрессора - на износ ... Сваливание в авиации (срыв потока с крыла) - в той же мере проявляется и на лопатках крыльчатки турбоколеса, проявляемое резким падением силы в результате неконтролируемых нарушений нормальных условий обтекания лопаток - воздушным потоком ... Все это - звенья одной цепи, проявления законов пневматики, молекулярной физики и термодинамики ...
Диагностика привода VGT турбонагнетателя дизельного двигателя с EGR - на стенде.
... Математические проблемы в инженерии ... Диагностика неисправности привода VGT и EGR на дизельном двигателе с применением испытательного стенда ... Замечательная исследовательская статья с открытым доступом ... Центр исследований и информатики (CRIStAL), Франция ... Департамент инженерии и дизайна, Университет Сассекса, Великобритания ...
В данной работе рассматриваются вопросы обнаружения и устранения неисправностей исполнительных механизмов дизельных двигателей ... Особенно интересуют неисправности, влияющие на рециркуляцию выхлопных газов (EGR) и клапаны привода турбокомпрессора с изменяемой геометрией (VGT) ... Измерения разработаны с использованием нелинейной модели среднего значения дизельных двигателей ... Каждая неувязка в предложенной схеме основана на нелинейном неизвестном входном наблюдении и разработана так, чтобы быть нечувствительной только к одной неисправности ... Используя эту схему, можно легко изолировать каждую любую неисправность исполнительного механизма, поскольку только одно несоответствие - стремится к нулю, а остальные - нет ... Используется алгоритм принятия решения, основанный на multi-CUSUM ... Эффективность предлагаемого подхода демонстрируется на реальном приложении к двигателю Caterpillar 3126b ...
Бортовая диагностика автомобильных двигателей становится все более важной из-за законодательных норм, основанных на защите окружающей среды, таких как OBDII ... Бортовая диагностика также необходима, чтобы гарантировать высокую производительность двигателя ... Сегодня (2015), согласно законодательству, большая часть кода в современных системах управления двигателем, предназначена - для диагностики ...
В этой статье обнаружено интересное утверждение, что согласно формулам расчета динамика давления во впускном коллекторе, путем дифференцирования уравнения закона идеального газа и - соответственно масса воздуха и газа EGR во впускном коллекторе - представляют собой массу выхлопных газов в выпускном коллекторе ... То есть говоря более понятным языком, давление во впускном и выпуском коллекторах - уравновешены или сбалансированы ... Это интересное наблюдение, которое может помочь при диагностике или настройке турбонагнетателя ... Вообще, где-то в тексте - было высказано заявление (теперь уже не смогу точно сказать, в какой из статей видел это), что работа турбокомпрессора, близкая к идеальной - может быть получена путем его тонкой подстройки на конкретном двигателе ...
Размеры крыльчатки и валов турбин.
Длительным и разнообразным поиском в интернете - с трудом были найдены документы, содержащие некоторые критичные размеры крыльчатки турбины и их соответствие оригинальным номерам запчастей от производителя ... Обратите внимание, что компрессорные крыльчатки наддува воздуха - идут отдельно, а раскручивающие турбинные крыльчатки - поставляются вместе с валом ...
... стартеры, генераторы, компрессоры автокондиционеров, турбины, отопители, Б/У автозапчасти, рулевое управление, для корейских / итальянских авто, оборудование для СТО ... Компрессорные колеса наддува, размеры, подбор ...
... Турбонагнетатели, запчасти, VNT сопловые кольца, ремкомплекты ; китайский производитель ; гарантия хорошего качества с 2007 года] ... Турбинные крыльчатки с валом, размеры, подбор, PDF файл ...
... балансировочное оборудование, станки для балансировки роторов турбокомпрессоров, якорей электродвигателей и других тел вращения, доработка оборудования и программного обеспечения ... Турбинные крыльчатки с валом, размеры, подбор, PDF файл ...
Надеюсь, что представленные документы - облегчат поиск контрольных размеров проверки износа крыльчатки турбонагнетателя, для принятия решения о ее выбраковке или допуске компонентов к дальнейшей эксплуатации ...
Двигатель атмосферный vs турбированный. Air / Fuel Ratio.
Известно, как факт, что большинство турбонаддувных двигателей - настроены на работу, именно : с притоком избыточного воздуха от турбины, и не будут работать на атмосферном давлении - в отличии от обычных атмосферных двигателей ... Это выражается в прибавке +25% - +40% процентов развиваемой мощности двигателя ... Атмосферные двигатели рассчитаны работать на давлении воздуха, принятым за 0 метров высоты над уровнем моря, 14,7 PSI или 760 мм. ртутного столба, что также равно 1013,25 мб (миллибар) = 101325 Па (паскалей) = 1013,25 ГПа (гектопаскалей) ... Все эти числа - представляют из себя одно и то же значение - давление 1 атмосфера (иногда называемая технической) на уровне моря ... В обычной жизни, когда естественное давление воздуха не замечается - его часто принято считать - за 0 ... Хотя, именно это давление - самотеком поступает в цилиндры, наполняя двигатель свежим воздухом / кислородом, необходимым для горения топлива ...
Особо стоить отметить значение 14,7 PSI, упоминаемое в предыдущем абзаце ... Внесистемная единица измерения давления (в основном употребляемая в Америке, США) - дополнительно различается на абсолютное / psia, избыточное / psig и относительное / psid давление ... Но, это - не единственная ее особенность ...
... состава веществ и количественных / относительных соотношений между массами веществ и объемами газов в химических реакциях - дала возможность получить
... то есть - состава, в котором окислителя / кислорода в потребляемом двигателем воздухе - ровно столько, сколько необходимо для полного окисления соответствующей, ему - части горючего ... Если вы посчитаете странным, что это значение повсеместно принимается, как 14,7 : 1 - то, это - всего лишь означает, что на уровне моря, каждый горящий предмет окружает 14,7 частей воздуха, сдавленных собственным весом атмосферы, и это совершенно не кажется никому - чем то, необычным ... Однако, турбонаддув, может подать в цилиндры двигателя - и 20 частей воздуха (более сжатых), что позволит впрыснуть больше топлива и снять большую мощность с мотора, одинакового литража с атмосферным движком ... И, за счет полного стехиометрического сгорания, выхлоп - не станет грязнее ...
И, как вы правильно догадались, сейчас последует - Но ... Совершенно верно ... Но, 14,7 частей воздуха - это не 14,7 частей кислорода, так как окислителя - всего 20%, в воздухе, на 70% процентов состоящего из негорючего инертного азота ... Хотя химики и говорят, что формулы воздуха - не существует (атмосфера, это - естественная смесь газов) - ингредиенты не находятся в коктейле - послойно, а равномерно распределены за счет взаимного отталкивания и притяжения (да и просто потому, что природа - не терпит неоднородности) ... В воздухе, на 1 молекулу кислорода - приходится 4 молекулы азота, равномерно окружающие кислород ... И, хотя азот считается жизненно необходимым компонентом, неравное соотношение - затрудняет полное задействование кислорода и образует побочные (вредные) NOx азотные соединения в выхлопе автомобилей и грузовиков ... При измерении окислителя различают массовое, объемное и молярное отношения ... Отношение 14,7 : 1 - относится к массовому, таким образом, ЭБУ - приходиться последовательно пересчитывать давление в объем и массу, чтобы вычислить требуемое количество впрыскиваемого топлива ...
На уровне моря, за счет равномерного распределения уровня мирового океана, атмосферное давление остается практически неизменным ... Другое дело - значительные отклонения рельефа местности от уровня моря : глубокие карьеры разработки месторождений полезных ископаемых и автомобильные дороги через горы в горной местности и высокогорные перевалы через хребты ... Критическим - считается значение в 2,4 км высоты, когда двигателю (для нормального сжигания топлива) - катастрофически не хватает воздуха / кислорода ... С этой стороны, одной из задач турбонаддува, как раз и является, сжимая атмосферный воздух - поддерживать давление на входе в двигатель - равным 1 атмосфере (как будто он едет в нормальных условиях давления воздуха на уровне моря) ...
На самом деле, воздух и определяющие его свойства, параметры - непостоянны и колеблются, взаимно / воздействуя друг на друга : плотность, температура, влажность, давление ... С высотой - давление воздуха закономерно снижается в 2 раза на каждые 5 километров (10 км - в 4 раза ; 15 км - в 8 и так далее) ... Понижение и повышение температуры - сказывается на плотности воздуха (-20 = 1,4 ; 0 = 1,29 ; +20 = 1,21 ; +40 = 1,13 ; +60 = 1,06) ... Процент влажности вытесняет и замещает кислород, необходимый для окисления / горения ...
Не стоит недооценивать и показания датчика атмосферного давления, зависимые от высоты движения по авто дороге в условиях горной местности и изменчивого давления атмосферы ... Никто не может управлять Природой - в целом, и давлением воздух - в частности ... Однако, зная известное соотношение стехиометрического (полного) окисления / сгорания топлива - легко программно задать, сколько топлива нужно подать при том или ином состоянии атмосферного давления ... Именно - поддержка давления турбонаддува (компенсация естественного / природного недостатка) - позволяет двигателям, в условиях высокогорья - развивать паспортные мощности (правильно рассчитывая наддув и дозируя подачу топлива) ...
Таблица перевода атмосферного давления и высоты над уровнем моря.
Изменить масштаб / кратность шкалы :
Раздел article : список всех страниц ...